灌溉测控装置、灌溉测控系统及灌溉测控方法_2

文档序号:9451926阅读:来源:国知局
控装置100,包括电动阀1、第一传感器2、第二传感器3、控制单元4和继电器5。电动阀I具有进水口(图中未标示)和出水口(图中未标示)。第一传感器2设置在电动阀I的进水口端,第一传感器2用于采集进水口端的进水流量。该第一传感器2可以为流量传感器、或具有流量采集功能的传感器比如流量压力传感器等。第二传感器3用于采集土壤的含水量,第二传感器3可以为土壤水分传感器、或具有采集土壤含水量功能的其它传感器等。当第二传感器3为土壤水分传感器时,可以将该土壤水分传感器埋设在土壤中,以采集土壤含水量。控制单元4分别与第一传感器2和第二传感器3连接。控制单元4用于接收第一传感器2和第二传感器3采集的信息,并根据接收到的进水流量信息和土壤的含水量信息,采用预设的判定规则判定电动阀I是否需要开启或关闭,并生成相应的控制信号。继电器5分别与控制单元4和电动阀I连接。继电器5用于接收控制单元4发出的控制信号,并响应于该控制信号,控制电动阀I的启闭。
[0051]上述的判定规则可以具体为:比如若农作物的土壤含水量的设定范围为A?B,当第二传感器3采集到的土壤含水量的值C小于A时,则判定电动阀I需要开启;当第二传感器3采集到的土壤含水量的值C大于B时,则判定电动阀I需要关闭;当第二传感器3采集到的土壤含水量的值C在A?B之间时,则判定电动阀I维持原有的状态,即电动阀I保持继续开启或继续关闭。
[0052]其中,通过前述的第二传感器3对土壤含水量的信息进行采集,可以对农作物的灌溉水量进行粗放控制。然而,若电动阀I在开启状态下对农作物进行灌溉,当第二传感器3检测到土壤的含水量达到设定值,即采集到的土壤含水量的值C处于A?B之间,电动阀I会继续保持开启状态对农作物进行灌溉,直至C大于B时,控制单元4才会通过继电器5控制电动阀I关闭,造成水资源的严重浪费。为了进一步对灌溉水量进行精准的控制,本发明可以通过第一传感器2对电动阀I的进水口端的进水流量进行信息采集,该进水流量可以反映农作物的灌溉水量,控制单元4可以根据第一传感器2采集的数据判断农作物的灌溉水量是否达到设定值,并生成相应的控制信号通过继电器5控制电动阀I的启闭。比如,若农作物所需的灌溉水量为Q1,当第一传感器2采集到电动阀I的进水口端的进水流量Q2等于Ql时,则控制单元4通过继电器5控制电动阀I关闭。在本发明提供的技术方案中,第一传感器2和第二传感器3两者可以相互配合,当第二传感器3采集到的土壤含水量的值C介于设定范围A?B之间时,电动阀I继续开启,直至第一传感器2采集到的进水流量Q2达到设定流量Ql时,控制单元4通过继电器5控制电动阀I关闭,从而可以对农作物的灌溉水量进行精准控制,提高了土壤灌溉的水资源利用率。
[0053]这里需要说明的是:前述的控制单元4可以为具有模数转换功能的单片机或微处理器等,单片机或微处理器的具体结构为现有技术中的常用技术,用户可以根据需要在现有技术中进行选取,在此不再赘述。
[0054]图2示出了本发明实施一的第二示例提供的一种灌溉测控装置的结构框图。如图2所示,前述的控制单元4可以通过第一通信模块6分别与第一传感器2、第二传感器3和继电器5通信连接,该第一通信模块6可以为有线通信模块或无线通信模块等。为了减少有线通信的线缆干扰,优选的,第一通信模块6采用无线通信模块,比如蓝牙模块或无线射频模块等。其中,蓝牙模块和无线射频模块的具体结构为现有技术中的常用技术,可以根据需要在现有技术中进行选取,在此不再赘述。
[0055]图3示出了本发明实施一的第三示例提供的一种灌溉测控装置的结构框图。如图3所示,前述的灌溉测控装置100还可以包括通信接口 8和存储单元7。存储单元7分别与通信接口 8和第一通信模块6通信连接。存储单元7包括读写芯片和与读写芯片连接的存储介质。第一传感器2和第二传感器3采集的数据可以通过第一通信模块6传递给存储单元7,存储单元7的读写芯片将采集的数据写入存储介质进行存储,以防止数据丢失。上述的通信接口 8可以为USB接口等,存储单元7的读写芯片可以读取存储介质内的信息,并将该信息发送给USB接口,用户可以根据需要通过该USB接口拷贝储存单元内的数据。
[0056]图4示出了本发明实施一的第四示例提供的一种灌溉测控装置的部分结构示意图。如图4所示,具体在实施前述灌溉测控装置100的技术方案时,前述的灌溉测控装置100还包括壳体9,控制单元4设置在该壳体9内,壳体9可以对控制单元4提供有效的保护,防止控制单元4受到外部损伤。
[0057]进一步的,如图4所示,前述的壳体9可以呈三棱锥结构,外形较美观。该三棱锥结构具有四个锥面。三棱锥结构的第一锥面(图中未标示)上可以贴设有太阳能板10。图5示出了本发明实施一的第四示例提供的一种灌溉测控装置的结构框图。如图5所示,该太阳能板10通过电源电路12分别与控制单元4和第一通信模块6连接,以给控制单元4和第一通信模块6提供工作电源。三棱锥结构的第二锥面(图中未标示)上可以贴设有触摸板11,该触摸板11与控制单元4连接,用户可以通过该触摸板11向控制单元4发送信息,以对控制单元4的参数进行设定。其中,第一锥面和第二锥面两者可以为三棱锥结构的四个锥面中的任意一个锥面,且第一锥面和第二锥面为不同的锥面。优选的,第一锥面的数量可以为两个。
[0058]这里需要说明的是:如图5所示,前述的三棱锥内部还可以设有电池安装孔,供电电池13安装在该电池安装孔内时,电池13与前述的电源电路12连接,电池13与太阳能板10共同形成本发明灌溉测控装置100的供电系统,给前述的控制单元4和第一通信模块6供电。
[0059]图6示出了本发明实施二提供的一种灌溉测控系统的部分结构框图。如图6所示,本发明的实施例二提供一种灌溉测控系统,包括出水管200、灌溉测控装置和智能设备300。其中,灌溉测控装置,包括电动阀、第一传感器、第二传感器、控制单元和继电器;电动阀具有进水口和出水口 ;第一传感器设置在电动阀的进水口端,用于采集进水口端的进水流量;第二传感器用于采集土壤的含水量;控制单元分别与第一传感器和第二传感器连接,用于根据接收到的进水流量信息和土壤的含水量信息,采用预设的判定规则判定电动阀是否需要开启或关闭,并生成相应的控制信号;继电器分别与控制单元和电动阀连接,用于接收控制信号,并响应于控制信号,控制电动阀的启闭。控制单元通过第一通信模块分别与第一传感器、第二传感器和继电器通信连接,第一通信模块为无线通信模块。
[0060]这里需要说明的是:本实施例中所涉及的灌溉测控装置可采用上述实施例中的所描述的灌溉测控装置100结构,具体的实现和工作原理可参见上述实施例中的相应的内容,此处不再赘述。
[0061]如图6所示,在上述提供的灌溉测控系统中,灌溉测控装置100的数量为多个,多个灌溉测控装置100的电动阀I的进水口端分别与出水管200连接,以使多个电动阀I与出水管200的内部连通。前述灌溉测控装置100的第一传感器2还用于采集进水口端的水压,即第一传感器2既可以采集进水口端的进水流量,又可以采集进水口端的水压,该第一传感器2可以为流量压力传感器等。智能设备300包括显示单元301和输入单元302。显示单元301和输入单元302均与第一通信模块6通信连接,第一传感器2采集的水压信息可以通过第一通信模块6传递给显示单元301进行显示。输入单元302可以通过第一通信模块6向继电器5发送电动阀启闭信号。
[0062]具体在实施上述灌溉测控系统的技术方案时,智能设备300的显示单元301可以显示第一传感器2采集的水压信息,用户可以对多个第一传感器2采集的水压信息进行监测,当用户观测到某些电动阀I的水压过高或过低影响出水管
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